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일산화탄소에 의한 다공질산화철의 환원반응에서 환원속도의 율속단계를 고찰하기 위하여 제안한 반응모델에 기반을 둔 총괄반응속 도식을 전개하였다. 총괄속도식은 산화철입자표면에서의 기체의 경막물질이동, 환원철층에서의 기체확산 및 미반응각계면에서의 화학반응을 동시에 생각하였다. 전개된 속도식에 문헌에서의 실험데이타를 적용하여 환원속도의 율속단계를 고찰하였다. 그결과 반응온도와 압력에 따라 약간의 차이는 있으나 입자직경이 10cm이하인 산화철입자에 있어서...

일산화탄소에 의한 다공질산화철의 환원반응에서 환원속도의 율속단계를 고찰하기 위하여 제안한 반응모델에 기반을 둔 총괄반응속 도식을 전개하였다. 총괄속도식은 산화철입자표면에서의 기체의 경막물질이동, 환원철층에서의 기체확산 및 미반응각계면에서의 화학반응을 동시에 생각하였다. 전개된 속도식에 문헌에서의 실험데이타를 적용하여 환원속도의 율속단계를 고찰하였다. 그결과 반응온도와 압력에 따라 약간의 차이는 있으나 입자직경이 10cm이하인 산화철입자에 있어서는 계면화학반응이 환원속도의 율속단계이나 그 이상에서는 기체확산이 율속단계임을 알 수 있었으며 또한 입자표면에서의 경막물질이동속도의 영향은 무시할 정도였다. 이 수학적해석으로 부터 산화철환원속도에 대하여 계면반응영향보다 확산영향이 더 커지는 입자직경범위를 정확히 알 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

A general rate expression based on a proposed reaction model has been developed to describe the rate-controlling process in reduction of porous iron oxide with carbon monoxide. Transport fluxes in the external boundary layer and the porous iron layer and kinetic flux at the unreduced core surface ar...

A general rate expression based on a proposed reaction model has been developed to describe the rate-controlling process in reduction of porous iron oxide with carbon monoxide. Transport fluxes in the external boundary layer and the porous iron layer and kinetic flux at the unreduced core surface are considered simultaneously in the deriving the rate equation in gaseous reduction of iron oxide. As the experimental data of literatures are applied to the developed rate-controlling processes of reduction rate of iron oxide are studied. The calculated values of the rate-controlling are varying depending upon pressure and temperature. The interface reaction is controlled for the particle sizes smaller than about 10cm in diameter. And for the particle sizes greater than about l0cm in diameter, gaseous diffusion is more controlled and the effect of mass transport rate of the surface can be neglected. From the mathematical analysis of reduction rate of iron oxide, the particle size ranges in which the effect of the diffusion rate is greater than the effect of the interface reaction rate is found.

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